劲性骨架钢管混凝土拱桥动力响应分析_杨光强

钢管混凝土系杆拱桥动力分析及损伤识别的开题报告1、研究背景和意义钢管混凝土系杆拱桥具有结构简单、自重轻、随动性好、施工便捷、绿色环保等优点，在现代桥梁工程中得到越来越广泛的应用。

但由于复杂的结构特点和外载作用的影响，其在使用过程中也频繁出现损伤和失效的问题。

因此，开展钢管混凝土系杆拱桥动力分析及损伤识别的研究，对于保障其安全可靠的运行具有重要的意义。

2、研究内容本文针对钢管混凝土系杆拱桥的动力响应特性和损伤识别问题，主要从以下几个方面开展研究：(1) 钢管混凝土系杆拱桥的静力分析；(2) 钢管混凝土系杆拱桥的动力分析，探究其振动特性和影响因素；(3) 钢管混凝土系杆拱桥的损伤识别方法及实验研究；(4) 针对某一具体钢管混凝土系杆拱桥的动力响应模拟和损伤识别实验。

3、研究方法和步骤(1) 静力分析：采用有限元分析方法，选取特定的钢管混凝土系杆拱桥模型，进行静力分析，研究其结构特性、受力状态和变形情况。

(2) 动力分析：采用模态分析、频率响应分析等方法，研究钢管混凝土系杆拱桥的振动特性和影响因素，包括外载作用、地震作用等。

(3) 损伤识别：根据钢管混凝土系杆拱桥的动力响应变化和损伤特征，选取适当的识别方法进行分析，如结构模态参数、损伤灵敏度等。

(4) 实验研究：选取某一典型的钢管混凝土系杆拱桥进行动力响应模拟和实验损伤识别测试，验证研究成果的可行性和实用性。

4、预期结果和意义通过本研究，可以深入了解钢管混凝土系杆拱桥的动力响应特性和损伤识别问题，为保障其安全可靠的运行提供理论和技术支撑。

预期成果包括：(1) 钢管混凝土系杆拱桥的静力分析结果和动力响应特性；(2) 钢管混凝土系杆拱桥的损伤识别方法和实验验证结果；(3) 针对某一具体钢管混凝土系杆拱桥的动力响应模拟和损伤识别实验结果；(4) 对钢管混凝土系杆拱桥的安全可靠性评估和日常维护提供参考依据。

钢管混凝土劲性骨架拱桥施工工艺多维度分析
罗阳;李明;廖万辉;许红胜
【期刊名称】《黑龙江交通科技》
【年(卷),期】2024(47)4
【摘要】拱圈外包混凝土浇筑过程是主拱圈施工中最重要的环节,第一环外包混凝土浇筑过程是其中操作难度最大、风险性最高、耗时较长的一道工序。

为了更好地解决大跨度桥梁建设过程中所遇到的浇筑难题,依托渔塘特大桥提出了一种带混凝土底板同步预制吊装施工新工艺,并基于现场施工过程中遇到的难点,给出了新工艺的改进思路,可解决在空中作业时钢筋绑扎与侧模封闭困难的问题。

针对施工新工艺及其改进思路,分析比较了新旧工艺对施工安全和施工环境的影响,并进一步分析比较了新旧工艺两者的工期、成本及其经济性。

结果表明:采用新工艺可节约工程成本30%,缩短工期25%;且在保证施工人员安全的同时,解决了混合水下落的污染问题。

【总页数】4页(P96-99)
【作者】罗阳;李明;廖万辉;许红胜
【作者单位】长沙理工大学;贵州省公路工程集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U448.22
【相关文献】
1.钢管混凝土劲性骨架钢筋混凝土拱桥拱肋施工稳定分析
2.大跨度钢筋混凝土拱桥钢管混凝土劲性骨架施工阶段稳定性分析
3.宜万铁路落步溪大桥提篮式钢管混凝土劲性骨架上承式拱桥施工工艺研究
4.钢管混凝土劲性骨架拱桥混凝土外包过程非线性屈曲分析
5.大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥地震易损性分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

钢管混凝土拱桥动力特性分析作者：孔祥利来源：《价值工程》2018年第29期摘要：钢管混凝土拱桥力学模型有多种简化模拟方式，但每种模拟方式是否都能比较接近地反应出拱桥的真实动力特性及其对动力特性影响有多大，还尚未研究。

本文将建立三种不同的有限元力学模型，分析其不同的模拟方式对拱桥动力特性的模拟是否相近。

Abstract： The model of concrete-filled steel tube arch bridge have some simplify simulation ways， but it has not studied yet that whether each simulation way can reflect the true dynamic characteristic of the arch bridge and how serious to influence the dynamic characteristic. This article will set up three kinds of different finite element models and analyze whether the different finite element models can simulation the dynamic characteristic of the concrete-filled steel tube arch bridge similarly.关键词：钢管混凝土拱桥；双单元法；换算截面法；脊梁式；严密的板桥模型；动力特性Key words： concrete-filled steel tube arch bridge；double element；convert the sectional method；backbone method；tight board- bridge method；dynamic characteristic中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）29-0136-04分析钢管混凝土拱桥真实动力特性的必备条件是建立一个合适的桥梁动力模型，因此建立符合受力原理的桥梁空间模型是动力分析的关键之处。

钢管混凝土劲性骨架肋拱桥承载力研究的开题报告一、选题背景钢管混凝土劲性骨架肋拱桥是一种结构优秀的桥梁类型，广泛应用于大跨径、复杂地形和海洋等环境下的桥梁建设中。

随着桥梁设计技术水平的提高，钢管混凝土劲性骨架肋拱桥的应用越来越广泛，因此对其承载力的研究显得尤为重要。

二、研究目的本研究旨在探究钢管混凝土劲性骨架肋拱桥的承载力，分析不同形态和尺寸的肋拱对承载力的影响，为钢管混凝土劲性骨架肋拱桥的设计提供科学依据。

三、研究内容（1）钢管混凝土劲性骨架肋拱桥的概述（2）桥梁承载力的基本理论与公式（3）不同形态和尺寸的肋拱对钢管混凝土劲性骨架肋拱桥承载力的影响（4）结构的静力分析、动力分析和有限元分析（5）参数分析和优化设计四、研究方法采用文献资料法和实验法相结合的方式，通过收集和分析文献资料，了解钢管混凝土劲性骨架肋拱桥的设计理论和承载力计算公式；同时通过建立实验模型，进行结构的静力分析、动力分析和有限元分析，探究肋拱形态和尺寸对桥梁承载力的影响。

五、研究预期成果（1）对钢管混凝土劲性骨架肋拱桥承载力的影响因素进行研究分析，明确承载力计算公式及其应用条件。

（2）分析不同形态和尺寸的肋拱对钢管混凝土劲性骨架肋拱桥承载力的影响，为桥梁设计提供科学依据。

（3）通过有限元分析和参数分析，优化肋拱形态和尺寸，提高钢管混凝土劲性骨架肋拱桥的承载力。

六、研究难点（1）结构的动力分析和有限元分析（2）参数分析方法的确立七、研究计划（1）阅读文献资料，进行文献综述，明确研究范围和方向。

（2个月）（2）建立实验模型，进行静力分析、动力分析和有限元分析，确定影响钢管混凝土劲性骨架肋拱桥承载力的因素。

（4个月）（3）通过参数分析和优化设计，提高桥梁承载力。

（3个月）（4）撰写毕业论文并进行答辩。

（2个月）。

钢管混凝土拱桥动力性能研究的开题报告一、选题背景和意义随着城市交通运输的不断发展，钢管混凝土拱桥越来越被广泛应用于桥梁建设中。

然而目前对于钢管混凝土拱桥的动力性能研究还比较缺乏，这在确保桥梁结构在风、地震和车辆荷载等复杂载荷作用下安全稳定运行中扮演着重要的角色。

本研究旨在对钢管混凝土拱桥的动力性能进行深入探究，以期为钢管混凝土拱桥的设计、施工与维护提供科学依据。

二、研究内容和方案本研究将重点探究以下几个方面：1. 钢管混凝土拱桥的结构特性，包括其几何形态、材料力学特性与构造工艺等。

2. 钢管混凝土拱桥的地震反应特性，包括其根据烈度参数的地震反应分析、地震波输入假定和地震荷载的传递规律等。

3. 钢管混凝土拱桥的风荷载特性，包括风力荷载传递的机理、不同风速下的结构响应和风荷载与地震荷载的相互影响等。

4. 钢管混凝土拱桥的车辆荷载特性，包括车辆荷载对桥梁结构的影响与振动响应规律等。

五、研究计划1. 对现有的钢管混凝土拱桥相关文献进行梳理、分析和总结。

2. 基于ANSYS等有限元软件进行模型分析，模拟桥梁在不同荷载作用下的结构响应情况。

3. 通过地震试验台模拟实验，验证模拟分析结果的准确性和可靠性。

4. 通过风洞实验和现场振动测试，对钢管混凝土拱桥的风荷载特性和车辆荷载特性进行研究和分析。

5. 结合实验和数值计算结果，深入探究钢管混凝土拱桥的动力特性，总结规律，并提出相应处理建议。

六、预期成果1. 针对钢管混凝土拱桥的结构特性进行分析总结，并结合实际工程案例提出设计、施工及维护建议。

2. 基于理论分析和实验研究，总结钢管混凝土拱桥的动力特性规律，为桥梁动力特性的分析和应用提供有益参考。

3. 发表相关学术论文若干，同时撰写钢管混凝土拱桥动力性能研究的学位论文，为研究生毕业提供有力支持。

七、研究难点和挑战1. 钢管混凝土拱桥是一种复杂结构，其动态响应及对复杂载荷环境的适应性研究是一个难度较大的问题。

2. 由于钢管混凝土拱桥构造比较复杂，测试难度大，需要设计相应的实验装置以及进行大量的现场测试工作。

大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥施工仿真计算与稳定分析的开题报告1. 研究背景：随着经济的快速发展和城市化的加速推进，交通基础设施建设也越来越迫切。

钢管混凝土劲性骨架拱桥是一种新型的桥梁结构，在大跨度、高强度、高效率领域有广泛的应用前景。

针对大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥的施工及施工后的稳定性问题，有必要进行仿真计算与稳定分析的研究。

2. 研究目的与意义：本文旨在对大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥的施工过程进行仿真计算，包括潜在的施工难点，如支撑结构设计、工程机械布置等，以及对施工后稳定性的分析与评估。

该研究对促进钢管混凝土劲性骨架拱桥在大跨度桥梁工程领域的应用和发展具有重要的意义。

3. 研究内容：（1）大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥的基本结构及特点分析。

（2）大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥施工过程的仿真计算。

（3）大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥施工后的稳定性分析与评估。

4. 研究方法：（1）文献调研：对国内外相关文献进行综合分析，了解大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥的基本结构及特点、施工过程中的问题及解决方案、稳定性分析和评估等内容。

（2）仿真计算：采用ANSYS等专业软件对大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥的施工过程进行仿真计算，并对施工过程中的潜在问题进行分析和解决。

（3）稳定性分析：基于复杂的数学模型，采用数值分析方法对大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥进行稳定性分析和评估。

5. 研究计划：（1）前期准备：对相关文献进行调研，熟悉大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥的基本结构及特点，并掌握专业仿真计算软件的使用方法。

（2）中期实施：基于前期的准备工作，通过仿真计算和数值分析方法，对大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥的施工过程和稳定性进行分析和探讨。

（3）后期总结：撰写论文，包括研究背景、研究目的与意义、研究内容、研究方法、研究成果、结论等内容，对研究过程和研究成果进行总结和评价。

6. 预期成果：（1）对大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥的施工过程及施工后的稳定性问题进行深入研究，为类似的工程提供有力的技术支持。

钢管混凝土拱桥动力特性分析研究
李鹏
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2009(035)028
【摘要】通过对祁家黄河混凝土拱桥动力特性的分析研究,阐述了现代拱桥随着跨度的不断增大和结构形式的复杂化,在材料轻质高强新型化的基础上,如何保证桥梁结构在动力荷载作用下能安全正常的完成整个设计运营状态,确保桥梁的安全性和可靠性的研究方法.
【总页数】3页(P293-295)
【作者】李鹏
【作者单位】中铁七局第三工程有限公司,陕西,咸阳,712000
【正文语种】中文
【中图分类】U448.22
【相关文献】
1.大跨径钢管混凝土拱桥动力特性分析研究 [J], 刘邵平;黄海军
2.钢管混凝土拱桥动力特性分析 [J], 孔祥利
3.下承式悬链线钢管混凝土拱桥动力特性分析 [J], 杨军朝;关伟;王毅斌
4.钢管混凝土拱桥在桥面激振频率下的动力特性 [J], 周潮泳
5.基于ABAQUS的缺陷钢管混凝土拱桥动力特性分析 [J], 陆征然;王倩倩
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

钢管混凝土劲性骨架拱桥弹性稳定性分析张朦朦;张谢东;杨笑天【摘要】为探究大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥的弹性稳定性,以及不同工况组合、提篮拱形及横撑、非保向力系和矢跨比因素对稳定性的影响,以某大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥为实例,应用Midas/Civil有限元分析软件,建立多组模型进行分析比较,得到稳定性变化规律.结果表明,钢管混凝土劲性骨架拱桥在内注混凝土施工阶段处于最不稳定状态,需采取安全措施增强稳定性;选择合适的矢跨比、拱形,以及横撑能大幅提高拱桥的空间稳定性,而非保向力系对上承式拱桥的稳定性影响可忽略不计.【期刊名称】《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》【年(卷),期】2016(040)004【总页数】5页(P736-740)【关键词】桥梁工程;弹性稳定性;有限元分析;钢管混凝土拱桥;稳定性影响因素【作者】张朦朦;张谢东;杨笑天【作者单位】武汉理工大学交通学院武汉430063;武汉理工大学交通学院武汉430063;中国市政工程中南设计研究总院有限公司第四设计院武汉430010【正文语种】中文【中图分类】U448.22钢管混凝土(concrete filled steel tube)是一种主要以承受压力为主的钢-混组合结构，钢管的约束作用使得核心混凝土处于三向受压状态，从而提高其抗压强度和抗变形能力提高2～3倍以上[1]，使得钢管混凝土桥自重大幅度减轻，跨度得以增大.钢管混凝土材料除了具有塑性好、重量轻、强度高、耐冲击、耐疲劳等多种优点之外[2]，钢管作为劲性骨架为自架设体系，可在工厂制造，在工地分段吊装架设，施工方便且费用低廉[3]，因此钢管混凝土桥近年来发展迅速.但是随着跨度的增大，稳定性问题成为制约其发展的主要因素之一，对大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥进行稳定性分析是十分必要的.国外学者较早开始了对拱桥面内和侧倾屈曲的研究，Sakimoto等[4-5]在考虑截面残余应力的基础上提出了较为实用的拱桥稳定性计算公式.我国从20世纪50年代开始钢管混凝土结构的研究工作，文献[3]对钢管混凝土拱桥的第一类和第二类空间稳定性进行了分析，表明几何非线性对稳定性的影响很小，并且分析了原因；周元元[6]对钢管混凝土桥稳定性因素进行了研究，表明横撑、矢跨比和拱肋刚度对结构稳定性均有较大影响.拱桥的稳定性问题在空间失稳形态上分为面内失稳和面外失稳两类；从失稳的受力性质可分为第一类分支点失稳和第二类极值点失稳.桥梁实际工程中的稳定问题一般都表现为第二类失稳，但是由于第一类稳定问题是特征值问题，力学情况单纯明确，求解方便，在许多情况下两类问题的临界值又相差不大，因此研究第一类稳定问题无论在理论分析中还是在工程应用上都占有重要地位[7].根据稳定与平衡的关系可以建立求解第一类稳定问题的控制方程.U.L.列式下，结构的平衡方程可以写为式中：K为结构的弹性刚度矩阵；Kσ为结构的几何刚度矩阵；Δu为位移增量；ΔR为荷载增量.当结构处于临界状态时，即使ΔR→0，Δu也有非零解，按线性代数理论，必有因此，若某种荷载P对应的结构几何刚度矩阵为σ，临界荷载为式中：λ为临界荷载系数.那么在临界荷载作用下结构的几何刚度矩阵为于是式(2)可写成式(5)就是第一类稳定问题的控制方程.稳定问题便转化为求方程的最小特征值问题，求得式(5)中的λ便是结构在荷载P作用下的稳定安全系数，相应的特征向量就是失稳模态.某钢管混凝土劲性骨架拱桥主桥计算跨径370 m，竖直平面内矢高83.5 m，矢跨比为1/4.43，拱轴线采用m=3.5的悬链线.主拱圈平面呈X形(提篮形)，从拱脚到拱圈分叉处由两肢单箱单室拱肋组成，拱顶合并为单箱双室截面.拱圈由钢管混凝土劲性骨架外包C55混凝土构成，拱肋劲性骨架材质采用Q390C钢材，管内灌注自密实无收缩C60混凝土.拱上桥面系采用跨径组成为4×38 m+3×38m+4×38 m的3联箱型钢-混连续结合梁，梁高为等高3.4 m.桥上线路为铁路双线，线间距为5.0 m，设计车速为200 km/h.总体布置见图1.采用结构有限元软件Midas/Civil建立大桥全桥空间结构计算模型，分析不同工况下的稳定安全系数和失稳模态，并探讨提篮拱形及横撑、非保向力和矢跨比因素对空间稳定性的影响.为比较不同工况和各种因素影响下的空间稳定性，建立了多组有限元模型，但都以设计成桥状态作为基本模型进行修正.钢管混凝土劲性骨架、钢混结合梁和拱上立柱均采用梁单元模拟，外包混凝土采用板单元模拟，全桥共1 947个节点，4 911个单元，其中梁单元4 000个，板单元911个.钢筋混凝土截面采用组合截面形式，在Midas/Civil中，计算钢-混截面刚度时，将混凝土截面换算为等效钢材截面.有限元模型中，拱脚采用固结，拱上立柱与主拱圈采用刚性连接，拱上立柱与桥面系之间采用刚性连接但按实际情况释放部分约束.模型见图2.大桥稳定性分析分为以下6种主要工况组合.工况一劲性骨架合拢，内注混凝土浇筑完毕但仅计重力.工况二劲性骨架合拢，内注混凝土参与结构受力.工况三外包混凝土浇筑完毕且参与结构受力.工况四成桥自重.工况五成桥自重+二期恒载.工况六成桥自重+二期恒载+全桥满布列车荷载.使用多组有限元模型进行计算分析，得到前15阶失稳模态，并将每种失稳模态首次出现时所在的阶次和稳定安全系数进行整理分析，见表1.分析表中数据可以看出：1) 工况一处于最不稳定状态，此时劲性骨架合拢，内注混凝土浇筑但未达到龄期，混凝土重量为412 032 kN，仅作为外荷载作用在钢管骨架上，还未形成钢管混凝土结构，所以此时稳定性较低，一阶稳定安全系数仅有2.979，低于λ≥4的要求.在内注混凝土施工阶段，施工方为保证结构安全选择不拆除架设钢管骨架的扣索和背索，但在表1中可以看出，第1阶失稳模态为面外失稳，因此此措施对于提高施工安全并没有太大效果.2) 工况二为内注混凝土达到龄期，开始于钢管共同受力形成了钢管混凝土结构，因此其稳定性大幅增高，1阶稳定安全系数达到22.21.工况三为最稳定状态，此时外包混凝土达到龄期开始参与结构受力，钢管混凝土劲性骨架箱型截面拱已经成型且具有了较大的承重能力.作为整座桥的主要承力结构，主拱圈不仅要承受自身重力，还要承受拱上结构和活载，因此，在拱上结构尚未施工时，裸拱处于最稳定状态.3) 工况四与工况三相比，面内失稳模态的稳定安全系数降低了6%，说明拱上结构对桥梁整体稳定性的正面作用小于负面作用，并且出现拱上立柱失稳模态.但是面外失稳模态的稳定安全系数不但没减小，反而略有增加，分析原因可知拱上立柱和钢混结合梁都具有较大的横向抗弯惯矩(拱上立柱为605.3 m4，钢混结合梁为41.03 m4)，远大于其纵向上的抗弯惯矩(拱上立柱为76.5 m4，钢混结合梁为1.876 m4)，因此在一定程度上提高了全桥面外稳定性.工况五和工况六与工况四相比，各失稳模态稳定安全系数依次减小，二期恒载和列车荷载作为附加荷载使结构稳定性降低.表1中各失稳模态的稳定安全系数除工况一外均远大于λ≥4的要求，究其原因一方面是桥梁在设计时采用了较大的安全系数，另一方面是第一类稳定问题所求得的临界荷载近似的代表第二类稳定问题的上限，所得到的安全系数要大于其实际的安全系数.在实际中，成桥之后很少出现全桥满布列车荷载的情况，因此以工况五作为各因素对稳定性的影响分析的基本模型.在拱桥的稳定性分析中，低阶失稳模态几乎都是面外弯扭侧倾失稳，通常面外失稳出现在高阶.文献[1]中分析的某钢管混凝土拱桥，直至第9阶才开始出现面内失稳；文献[2]中所分析的某钢管混凝土拱桥，面内失稳在第8阶才开始出现.从表1中数据可知，成桥后出现面内失稳的最低阶次为第1阶，面外失稳到第5阶才开始出现，因此针对研究提篮拱形及横撑对桥梁稳定性的影响，对模型进行修改，其他因素不变，建立以下4种模型进行分析比较.模型一主拱圈为平行拱，没有横撑.模型二主拱圈为平行拱，横撑位置与设计相同.模型三主拱圈为平行拱，两拱肋之间全部横撑相连.模型四主拱圈为标准设计提篮拱.分析结果见表2.分析表2中数据可知，从模型一到模型二面外失稳稳定系数增加了54.3%，表明横撑可以大幅增加结构的面外稳定性；而从模型二到模型三面外失稳稳定系数增加了7%，表明增加横撑的数量可以在一定程度上提高结构的面外稳定性，但提升效果有限，而且增加横撑也增加了结构的自重；从模型二到模型四面外失稳稳定系数增加了70.7%，提篮拱形对结构的面外稳定性有显著的提高.横撑和拱形对面内稳定性的影响很小，可忽略不计.王元清等[8]指出，拱桥在发生平面内失稳时，拱上立柱倾斜产生非保向力将会加速失稳的趋势；平面外失稳时，拱上立柱倾斜产生对桥面的拉力，这种非保向力也有加速拱肋倾斜的作用.为了探究非保向力系对结构稳定性的影响，将模型的拱上结构等效成集中力作用在拱肋上，进行分析计算，结果见表3.表3数据结果与文献[10]中所叙述的并不符合，非保向力系对面内稳定性的影响很小，而对面外稳定性有一定提高作用.经过对模型的研究可以发现原因：首先桥面系和拱上立柱的重量相对较小，分别为42 380 kN和156 600 kN，仅占全桥重量(1 340 000 kN)的3.2%和11.7%，且拱上立柱的重量主要集中在靠近拱脚的立柱上，所以拱上结构对面内稳定性的影响较小.而针对于面外稳定性，拱上立柱的横向抗弯惯矩(605.3 m4)远大于钢混结合梁的横向抗弯惯矩(41.03 m4)，因此在发生面外失稳时，桥面会随着拱上立柱产生横向位移，并不能使拱上立柱产生侧倾；其次，将拱上结构等效为集中力作用在拱上，忽略了拱上立柱和钢混结合梁的刚度，文献[8]中指出“拱上建筑多以连续梁为主，梁的刚度增加了拱的稳定性”，如表3所示，拱上结构可以提高拱的面外稳定性.主拱圈的矢跨比(h/l)的大小与拱桥的水平推力密切相关，也在一定程度上影响了结构的整体稳定性.通过控制参数不变，改变矢跨比，分析矢跨比对结构稳定性的影响(大桥矢跨比为1/4.43).结果见表4.分析表4数据可知，随着矢跨比的减小拱上立柱的稳定性增加，面内和面外稳定性减小.矢跨比减小时，拱上立柱的高度也减小，因此拱上立柱的稳定性增加，增加幅度分别为92%，60.6%，45.7%，36.6%，总共提高了513.5%.面内稳定性降低幅度为0.3%，9.9%，9.2%，9.3%，总共降低26.1%.面外稳定性降低幅度为0.9%，5.6%，6.7%，6.7%，总共降低18.5%.不同失稳模态稳定安全系数变化曲线见图3.由图3可以看出，矢跨比过大和过小都不利于桥梁整体结构的稳定性，大桥的矢跨比1/4.34比较合理，接近于最优矢跨比，而且可以得到最大的1阶稳定安全系数.1) 该桥在内注混凝土未达到龄期时处于最不稳定状态，一阶稳定安全系数仅有2.979，小于λ≥4的要求；主拱圈成型和成桥之后工况稳定安全系数均较大，稳定性较好.2) 增加横撑可以最高将面外稳定性提高64.9%，而采用提篮拱形可以在横撑基础上对面外稳定性提高70.7%.采用提篮拱形与增加横撑相比，对增加面外稳定性的程度要大，且可以避免过多横撑所附加的结构自重.3) 对于上承式拱桥，非保向力系可以降低结构的面内稳定性，降低程度与拱上建筑重量占全桥的比重密切相关.由于拱上结构的横向刚度较大，较少出现横向倾斜，因此非保向力系不一定会降低结构面外稳定性，相反，结构面外稳定性会由于拱上结构的横向刚度而增大.4) 拱上立柱高度随着矢跨比的减小而降低，稳定性增大；面内稳定性和面外稳定性会随着矢跨比的减小而减小.因此要根据结构稳定性趋势选择最优矢跨比，此桥矢跨比1/4.34接近最优矢跨比.综上所述，钢管混凝土劲性骨架拱桥在不同工况、拱形及横撑、非保向力、矢跨比影响下稳定性均有所差异.其中施工阶段尤其内注混凝土阶段为最不稳定状态，要加强施工过程安全措施；选择合适的矢跨比、拱形及横撑能大幅提高拱桥的空间稳定性，而非保向力对上承式拱桥的稳定性影响较小，可忽略不计.。

钢管混凝土劲性骨架拱桥转体施工应力应变检测研究桥梁转体施工是将桥体在偏离桥位轴线一定角度处制作,形成整体或半整体结构后脱架,再利用转动机构使桥体转体后与设计轴线相吻合的一种新技术。

转体法施工在桥梁工程施工中已较为广泛,尤其是在主跨上部结构施工条件受限,但边跨具有相对较好的施工条件的情况下。

以下研究选取黄陵洞大桥作为研究对象,研究转体施工应力应变的检测。

标签：转体施工;应力应变;拱桥0 前言大跨度混凝土桥梁由于受混凝土材料的非均匀性和不稳定性,设计参数的选取(如材料特性、密度、截面特性等参数)、施工状况(施工荷载、混凝土收缩徐变、温度、湿度、时间等参数)和结构分析模型等诸多因素的影响,桥梁结构的实际应力与设计应力很难完全吻合,即计算应力不可能完全真实反映结构的实际应力状态。

因此为了较准确地掌握结构的真实应力状态,对可能的关键部位的应力进行观侧,可以使得结构在施工过程中一旦出现异常行为时能够及时加以分析和判断处理,保证结构的安全和施工的顺利进行。

本文以下研究选取黄陵洞大桥作为研究对象。

1 传感器选择从目前国内外实验应力分析技术动态看,应变测量的方法日益增加。

仅就适用于现场实物测量的混凝土应变的传感器而言,适用于内埋的有应变片式传感器、钢弦式传感器、压电晶体传感器、内埋光纤维等等。

此外,对于钢筋混凝土结构,还可通过测量钢筋的应变来反映混凝土应变。

基于黄陵洞大桥布点多、工期长、工作量大(测量频繁且需多点同时读数)、现场测试环境差(边施工,边测量),密封、绝缘要求高,温度变化难于预测,因撞击、振捣损坏传感器器件的情况也可能发生,另外,还必须设法排除混凝土干缩徐变对测试结果的影响。

在整个监测监控期间,为了达到较好的效果且不影响桥梁现场施工进度,拟选用内埋式钢弦应变传感器。

目前,工程界普遍认为,钢弦式内埋应变传感器量程大、精度高、非线性范围大、零漂、温漂范围微小且对测量精度基本无影响,且自身防护破损的能力好,便于长期观测,是混凝土应变测量较理想的传感元件。